İçeriğe geç
Bio-Circle
Uygulama notları

Depolama ve sevkiyatta geçici korozyon koruması

VCI, ince yağ filmi, mum ve sıcak eriyik kaplamalar arasında seçim yapmak; tuz püskürtme saatlerini doğru okumak ve montaj öncesi koruyucuyu iz bırakmadan sökmek üzerine saha notları.

Bio-Circle Teknik Ekip9 dk okuma
Depolama ve sevkiyatta geçici korozyon koruması

Bir konteyner dolusu işlenmiş dökme demir gövde, Kocaeli'den çıkıp altı hafta sonra Santos limanında açıldığında yüzeylerde ince bir turuncu film vardı. Parçalar sevkiyattan önce yağlanmıştı, konteyner kapalıydı, hiçbir su girişi yoktu. Sorun ekvator geçişinde yaşanan günlük 12-15 °C'lik sıcaklık salınımıydı: gündüz ısınan hava nemi taşıdı, gece soğuyan metal yüzey çiy noktasının altına düştü ve her döngüde yüzeyde birkaç mikrometre kalınlığında yoğuşma filmi oluştu. Uygulanan 3 µm'lik susuzlaştırıcı yağ filmi montaj hattına kadar dayanacak şekilde seçilmişti; altı haftalık deniz yolculuğu için değil.

Geçici korozyon koruması, kalıcı kaplamadan farklı bir mühendislik problemidir. Amaç yüzeyi ömür boyu korumak değil, parçanın işlendiği an ile montaj edildiği an arasındaki tanımlı bir süreyi köprülemek ve sonra iz bırakmadan ortadan kalkmaktır.

Pas neden oluşur: bağıl nem, çiy noktası ve tuz çekirdekleri

Çıplak çelikte atmosferik korozyon kritik bağıl nemin üzerinde hızlanır. Temiz, tuzsuz bir yüzeyde bu eşik yaklaşık %60 RH'dir; yüzeyde klorür veya sülfat çekirdekleri varsa eşik %40'a kadar iner, çünkü higroskopik tuzlar kendi etraflarında elektrolit toplar. Depoda ölçtüğünüz ortalama nem bu yüzden tek başına yeterli bilgi değildir.

Sahada en sık görülen üç başlatıcı şunlardır: eldivensiz elleçleme sonucu kalan parmak izi (ter, NaCl ve laktik asit karışımı, tipik olarak 1-3 mg/m² klorür bırakır), yıkama sonrası yetersiz durulama ile kalan alkali tuz kalıntısı ve soğuk parçanın sıcak ortama alınmasıyla oluşan yoğuşma. Üçüncüsü en sinsisidir: kış aylarında -5 °C'de gelen bir palet, 20 °C ve %50 RH'lik bir montaj holüne alındığında yüzey sıcaklığı 9,3 °C'lik çiy noktasının altında kaldığı sürece üzerinde sürekli su filmi bulunur. Paleti açmadan önce ortam sıcaklığına gelmesini beklemek, çoğu durumda hiçbir kimyasal kadar etkilidir.

Yoğuşma riski kontrolü (paket açmadan önce)

  Ortam:        20 °C, %50 BN  ->  çiy noktası ≈ 9,3 °C
  Parça yüzeyi: 5 °C (soğuk depodan yeni alındı)

  T_yüzey (5 °C) < T_çiy (9,3 °C)  ->  YOĞUŞMA VAR

  Bekleme süresi tahmini (çelik gövde, m = 12 kg, doğal konveksiyon):
    t ≈ (m · c_p) / (h · A) · ln[(T_ortam - T_başl.) / (T_ortam - T_hedef)]
    c_p = 460 J/(kg·K), h ≈ 8 W/(m²·K), A ≈ 0,35 m²
    t ≈ (12 · 460) / (8 · 0,35) · ln[(20-5) / (20-10)] ≈ 1970 s · 0,405 ≈ 800 s ≈ 13 dk

  Pratik kural: paleti açmadan önce yüzey sıcaklığı çiy noktasını
  en az 3 K aşana kadar bekleyin.

VCI emitör dozajı

  Emitör sayısı = Kapalı hacim (m³) / Emitör kapsama alanı (m³/adet)
  Örnek: 1,2 m × 0,8 m × 0,6 m sandık = 0,58 m³
         Kapsama 1 m³/adet  ->  1 emitör yeterli
  Not: hacim brüt sandık hacmi değil, film ile kapatılmış net hacimdir.

Dört koruma sınıfı ve hangisinin nerede kullanılacağı

VCI: buhar fazlı inhibitör

VCI kimyasalları (tipik olarak amin karboksilatlar, nitritsiz kalitelerde amin benzoat ve sebakat türevleri) oda sıcaklığında ölçülebilir buhar basıncına sahiptir. Ambalaj içinde doyurulan atmosferden metal yüzeye adsorbe olur ve anodik/katodik reaksiyonları yavaşlatan tek moleküler tabaka oluştururlar. Film, kâğıt, köpük emitör ve toz formlarında bulunur.

VCI'nin işe yaraması için tek bir koşul kritiktir: kapalı hacim. Molekül konsantrasyonunun korunması gerekir. Havalandırma delikli ahşap sandık, delinmiş streç film veya gevşek kapatılmış torba VCI'yi işlevsiz bırakır. Pratikte 1 emitör başına 1 m³ kapsama ve doyma için 24 saatlik bekleme süresi tipik değerlerdir; sandık her açıldığında bu süre yeniden başlar.

Metal uyumluluğu ikinci kritik noktadır. Nitrit içeren eski nesil formülasyonlar demir esaslı malzemelerde çok iyi çalışır ancak bakır, pirinç ve çinko üzerinde kararma yapabilir. Karma metal içeren montaj gruplarında multimetal olarak beyan edilmiş, nitritsiz kalite seçilmelidir.

İnce yağ filmleri ve susuzlaştırıcı sıvılar

Solvent bazlı veya su bazlı ince film ürünleri, kuruduktan sonra 2-10 µm arasında yağlı ya da yarı kuru bir tabaka bırakır. Susuzlaştırıcı (dewatering) kaliteler ayrıca yüzey gerilimi düşük bileşenler içerir; yıkama sonrası yüzeyde kalan suyu fiziksel olarak iterek altına girer. Bu, yıkama hattı çıkışında kurutma kapasitesi yetersiz kalan tesislerde tek pratik çözümdür.

Film ince olduğu için kapsama süresi de kısadır: kapalı ve ısıtılmış depoda 3-6 ay, ısıtılmamış depoda çok daha az. Avantajı, çoğu durumda montajdan önce sökülmesine gerek olmaması ve sonraki proses yağlarıyla karışabilmesidir.

Mum ve sıcak eriyik kaplamalar

Mum esaslı ürünler 20-80 µm kalınlıkta, dokunulduğunda sert ya da yarı yumuşak bir bariyer bırakır. Dış saha, açık kamyon sevkiyatı, deniz atmosferi ve 6-24 aylık depolama için kullanılan sınıf budur. Sıcak eriyik (hot-melt) kaliteler 70-90 °C'de daldırma ile uygulanır ve soğuduğunda kendi kendini kapatan sürekli bir kabuk oluşturur.

Bedeli sökme zorluğudur. Mum filmi sökmeden boyamak, yapıştırmak veya kaynak yapmak mümkün değildir; bu adım proses planına en baştan yazılmalıdır.

Tuz püskürtme saatlerini doğru okumak

ISO 9227 NSS (nötr tuz püskürtme, %5 NaCl, 35 °C) laboratuvar sonuçları sektörde neredeyse bir para birimi gibi kullanılıyor. Bu sayılar sıralama aracıdır, servis ömrü tahmini değildir. Test, sabit sıcaklıkta sürekli tuz sisi uygular; gerçek konteyner ortamı ise değişken sıcaklıkta aralıklı yoğuşmadır. İki ürün arasındaki 200 saat fark, hangisinin daha dayanıklı olduğunu söyler; kaç ay koruyacağını söylemez.

Yoğuşmalı iklim testi ISO 6270-2 (40 °C, %100 RH, sürekli kondens), depo ve sevkiyat koşullarına tuz püskürtmeden daha yakın bir simülasyondur ve VCI ile ince yağ filmlerini kıyaslamak için daha anlamlı sonuç verir. VCI'yi NSS ile ölçmek zaten yanlıştır: test kabini açık akışlı bir sistemdir, inhibitör buharı ortamda tutunamaz, dolayısıyla düşük ve yanıltıcı değerler çıkar.

Koruma sınıfıTipik film kalınlığıGösterge NSS (ISO 9227)Kapalı/ısıtılmış depoDış saha veya denizSökme yöntemi
Susuzlaştırıcı ince yağ filmi2-5 µm24-72 saat1-3 ayUygun değilÇoğu durumda gerekmez; hafif alkali yıkama
Solvent bazlı yağ filmi5-10 µm72-200 saat3-6 ay1-2 ayAlkali yıkama 50-60 °C veya solvent
Yumuşak film / mum esaslı20-40 µm200-500 saat12-18 ay6-9 ayAlkali yıkama 60-70 °C + mekanik etki
Sert mum / sıcak eriyik40-80 µm500-1000 saat24 ay ve üzeri12-24 aySıcak alkali daldırma veya hidrokarbon buhar
VCI film / kâğıt / emitörMoleküler tabakaNSS ile ölçülmez12-24 ay (kapalı ambalaj)Ambalaj bütünlüğüne bağlıGenellikle gerekmez; ambalajın açılması yeterli

Montajdan önce sökme ve doğrulama

Koruyucu filmin sökülmesi çoğu zaman uygulanmasından daha fazla plan gerektirir. İnce yağ filmleri için 50-60 °C'de orta alkali sulu temizleyici (pH 10-11, 2-4 dakika daldırma veya püskürtme) genellikle yeterlidir. Mum kaplamalarda sıcaklığı 60-70 °C'ye çıkarmak ve mekanik etki eklemek gerekir; sadece kimyasal derişimi artırmak çalışmaz. Alüminyum ve çinko parçalarda pH 11'in üzerine çıkmamaya dikkat edin. Hidrokarbon veya modifiye alkol esaslı buhar fazlı yıkama, kör delikli ve karmaşık geometrili parçalarda sulu hattan daha güvenilir sonuç verir.

Sökme işleminin doğrulanması ayrı bir adımdır ve gözle kontrol yeterli değildir. Sahada kullanılan üç yöntem:

  1. Su kesilme (water-break) testi. Durulanmış yüzeyde su filmi 30 saniye boyunca kesintisiz kalıyorsa yüzey yağdan arınmıştır. Hızlı ve ücretsizdir, ancak yalnızca yağ giderme kalitesini gösterir, tuz kalıntısını göstermez.
  2. Gravimetrik kalıntı ölçümü. Referans bir parça bilinen bir solventle ekstrakte edilir, solvent buharlaştırılır ve kalan kütle yüzey alanına bölünür. Boyama öncesi genel kabul gören eşik < 100 mg/m², yapıştırma ve kaynak öncesi ise < 50 mg/m² mertebesindedir.
  3. UV floresans kontrolü. Birçok koruyucu yağ floresan izleyici içerir; 365 nm el lambası ile karanlık kabinde kalan film anında görünür. Kalitatiftir, ancak hat kenarında saniyeler içinde sonuç verir.

En pahalı hata, kalıntılı yüzey üzerine boya veya yapıştırıcı uygulamaktır. Sorun uygulama anında değil, haftalar sonra sahada yapışma kaybı olarak ortaya çıkar ve bu noktada geriye dönük kök neden analizi neredeyse imkânsızdır. Koruyucu seçimini yaparken sökme adımını da birlikte seçtiğinizi kabul etmek gerekir.

Ambalajın kapalılığı, teknik föydeki tuz püskürtme saatinden daha belirleyicidir. Delinmiş bir VCI torbası, en iyi formülasyonu bile sıfırlar.
Saha uygulama notu
Havalandırma delikli ahşap sandıkta VCI işe yarar mı?
Hayır. VCI inhibitörünün ambalaj içinde belirli bir buhar konsantrasyonuna ulaşması gerekir; havalandırma delikleri bu konsantrasyonu sürekli seyreltir. Çözüm, parçayı sandık içinde ayrıca VCI film veya kâğıt ile sarmak ya da kapalı bir VCI torbaya almaktır. Sandık bu durumda yalnızca mekanik koruma görevi görür.
Isıtılmamış bir depoda koruma ne kadar süre geçerli kalır?
Katalog değerlerinin yaklaşık yarısı üzerinden planlamak gerçekçidir. Isıtılmamış depoda asıl sorun ortalama nem değil, gün içindeki sıcaklık salınımıdır: her yoğuşma döngüsü ince yağ filmlerini yerel olarak yarar. 6 aylık beyan edilen bir solvent bazlı film, ısıtılmamış bir depoda tipik olarak 2-3 ay güvenilirdir. Kritik parçalarda VCI veya mum sınıfına çıkmak tek gerçek çözümdür.
Boyamadan önce VCI filmini sökmem gerekir mi?
Ambalajı açıp parçayı havalandırmak çoğu durumda yeterlidir, çünkü VCI yüzeyde yalnızca moleküler mertebede bir tabaka bırakır. Ancak elektrostatik toz boya ve yapısal yapıştırma gibi yüzey enerjisine duyarlı proseslerde, hafif alkali bir yıkama adımı eklemek ve sonucu su kesilme testiyle doğrulamak önerilir. Uzun depolamada VCI tozunun görünür şekilde biriktiği durumlarda yıkama zorunludur.
Yağlanmış parçaları kauçuk keçelerle aynı kutuda istifleyebilir miyim?
Önerilmez. Mineral yağ esaslı koruyucular NBR'de sınırlı, EPDM'de ise belirgin şişme ve sertlik kaybı yapar. Keçe ve O-ringleri ayrı poşetleyin; karışık paketleme zorunluysa yağ filmi yerine VCI kullanın ve elastomer uyumluluğunu ambalaj tedarikçisinden yazılı olarak isteyin.
Paylaş

Bio-Circle Teknik Ekip

Uygulama mühendisliği

Saha denemeleri, banyo analizleri ve devreye alma çalışmalarını yürüten uygulama ekibi. Yazılar atölyede tutulan ölçüm kayıtlarına ve müşteri denemelerine dayanır.

Bio-Circle Teknik Ekip imzalı yazılar

İlgili yazılar